Nízkodimenzionální spinové systémy s lokální bází typu singlet-triplet

Bc. Jan Revenda

Diplomová práce

Low-dimensional spin systems based on singlet and triplet local states

Anotace:

V této diplomové jsme studovali nízkodimenzionální spinové systémy v podobě Heisenbergova spinového řetízku a Heisenbergova spinového žebříku. Provedli jsme srovnání numerických simulací a některých přibližných analytických řešení. V případě spinového žebříku jsme nalezli řešení v limitě slabě vázaných příček a našli přibližné vyjádření jednočásticového příspěvku do spinové susceptibility. S pomocí formalismu Greenových funkcí jsme získaly také dvoučásticový příspěvek. Pokusili jsme se vysvětlit trendy ve spinové susceptibilitě spinových žebříků v závislosti na síle vazeb na štěřinách a na příčkách. Srovnali jsme naše simulace s literaturou a navrhli několik možných zlepšení pro dosažení větších systémů. Nakonec jsme naše simulace porovnali s experimentálními daty naměřenými na oxidech přechodových kovů.

Abstract:

In this thesis we studied low-dimensional spin systems in the form of the Heisenberg spin chain and the Heisenberg spin ladder. We performed a comparison between numerical simulations and some approximate analytical solutions. In the case of the spin ladder, we found solutions in the limit of weakly coupled rungs and found an approximate expression for the single-particle contribution to the spin susceptibility. Using the Green's functions formalism, we also obtained the two-particle contribution. We have attempted to explain the trends in the spin susceptibility of spin ladders as a function of the strength of the couplings on the chains and on the rungs. We compared our simulations with the literature and suggested several possible improvements to achieve larger systems. Finally, we compared our simulations with experimental data measured in transition metal oxides.

Klíčová slova

Nízkodimenzionální spinové systémy, báze singlet-triplet, antiferomagnetismus, Greenovy funkce, oxidy přechodových kovů, Heisenbergův model

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 6. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 29. 6. 2021
• Vedoucí: Mgr. Jiří Chaloupka, Ph.D.
• Oponent: prof. Mgr. Dominik Munzar, Dr.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Fyzika / Fyzika kondenzovaných látek